Döteryum (D ya da 2H)
AĞIR HÎDROJEN olarak da bilinir,
Bir proton ile bir nötrondan oluşan çekirdeğinin kütlesi, normal hidrojen çekirdeğininkinin iki katma eşittir. Döteryum, doğal hidrojen bileşiklerinde binde 0,14-0,15 oranında bulunan kararlı bir atomdur.
Döteryum, 1934 Nobel Kimya Ödülünü alan Harold C. Urey ile çalışma arkadaşları F. G. Brickwedde ve G. M. Murphy tarafından 1931de bulundu. Urey, hidrojen molekülü (H2) ile bir hidrojen atomunun yerini bir döteryum atomunun aldığı hidrojen döterür molekülünün (HD) buhar basınçları arasında fark olduğunu, dolayısıyla sıvı hidrojenin damıtılmasıyla bu maddelerin ayrılabileceğini belirledi. Sıvı hidrojenin damıtma artıkları içinde döteryumun varlığı, atom tayfından yararlanarak saptandı. Ardından G. N. Lewis, elektrolizle deriştirme yöntemiyle döteryumu katışıksız olarak elde etti. E. W. Washbumün bulduğu bu yöntemde, su, sodyum hidroksit gibi bir elektrolitin sulu çözeltisi içinde elektrik akımıyla ayrıştınldığında, açığa çıkan hidrojen gazı çok az miktarda döteryum içerir; bu nedenle, döteryumun büyük bölümü suda yoğunlaşır. Elektroliz işlemi sürdürülerek suyun hacmi yaklaşık yüz binde birine indirgendiğinde, hemen hemen katışıksız döteryum oksit (D2O; ağır su) elde edilir. IL Dünya Savaşından önce bu yöntemle üretilen Ö20yu savaş yıllarında daha büyük miktarda üretebilmek için başka yöntemler geliştirildi.
Döteryum, normal hidrojenin girdiği tüm kimyasal tepkimelere girerek eşdeğerli bileşikler oluşturur, ama tepkime hızı normal hidrojeninkinden daha düşüktür. Öbür özelliklerinin yanı sıra yavaş tepkime verme özelliği, hidrojenin katıldığı tüm kimyasal ve biyokimyasal tepkimelerin incelenmesinde döteryumun izotop izleyicisi olarak çok kullanılmasını sağlar.
Döteryum atomlarının ya da hidrojenin daha ağır bir izotopu olan trityum ile aöter- yumun yüksek sıcaklıklarda çekirdek kaynaşması sonucunda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Termonükleer silahlarda bu tepkimelerden yararlanılıyordu; 1953ten bu yana, gerek döteryumun, gerek daha az bulunan trityumun yerine, kararlı bir katı olan lityum döterür (LiD) kullanılmaktadır.
Döteryum molekülü ile hidrojen döterür molekülünün fiziksel özelliklerini normal hidrojen molekülüyle karşılaştırmak için bak. tablo.
BAKINIZ
Elementler - Hidrojen
Ağır Su Nedir?